刀具,工件的相互位置关系决定了是什么加工类型的数控机床刀具种类

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影响机加工精度的因素分析
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在机械加工过程中,如何使工件的加工达到质量要求,如何减少各种因素对加工精度的影响,就成为加工前必须考虑的事情,这就要求我们来了解影响机械加工精度的因素,从而提高加工精度。在加工过程中工艺系统会产生各种误差,这些误差与工艺系统本身的结构状态和切削过程有关,产生加工误差的主要因素有以下几个方面。1 加工原理误差在机械加工过程往往采用了近似的加工方法,近似的传动或近似的刀具轮廓而产生的加工误差。(1)采用近似的加工运动造成的误差。在许多机加工场合 ,为了得到要求的工件表面 ,必须在工件或刀具的运动之间建立-定的联系。从理论上讲,应采用完全准确的运动联系。但是采用理论上完全准确的加工原理有时使机床或夹具极为复杂,致使制造困难,反而难以达到较高的加工精度,有时甚至是不可能做到。如在车削或磨削模数螺纹时,就存在原理误差。(2)采用近似的刀具轮廓造成的误差。用成形刀具加工复杂的曲面时,要使刀具刃口做得完全符合理论曲线的轮廓,有时非常困难 ,往往采用圆弧 、直线等简单近似的线型代替理论曲线,从而产生了加工原理误差。2 机床几何误差及磨损对加工精度的影响加工中刀具相对于工件的成形运动-般都是通过机床完成的,工件的加工精度在很大程度上撒于机床本身的精度。机床制造误差对工件加工精度主要影响有:主轴回转误差、导轨误差。(1)主轴回转误差。主轴的回转误差直接影响被加工工件的形状和位置精度,可分解为径向跳动、轴向跳动和角度摆动。由于存在误差敏感方向,加工不同表面时,主轴的径向跳动所引起的加工误差也不同。例如,在车床上加工外圆或内孔时,主轴的径向跳动将引起工件的圆度误差,但对于端面加工没有直接影响。车端面时,主轴的轴向跳动将造成工件端面的平面度误差,以及端面相对于内、外圆的垂直度误差;车螺纹时,会造成螺距误差。主轴的轴向跳动对加工外圆或内孔的影响不大。主轴的角度摆动对加工误差的影响与主轴径向跳动对加工误差的影响相似,主要区别在于主轴的角度摆动不仅影响工件加工表面的圆度误差,而且影响工件加工表面的圆柱度误差。(2)导轨误差。导轨在机床中起导向和承载作用,它既是确定机床主要部件相对位置的基准,也是运动的基准。它的各项误差直接对形状精度产生影响。导轨在水平面内的直线度误差将直接反映在被加工工件表面的法线方向上,对加工精度的影响最大。导轨在垂直平面内的直线度误差对加工精度影响很小,可忽略不计。前后导轨的平行度误差会使工作台在运动过程中产生摆动,刀尖的运动轨迹为-条空间曲线,使工件产生形状误差。3 刀具、夹具的制造误差及磨损刀具误差对加工精度的影响随刀具的种类不同而不同。-般刀具 (如车刀、镗刀及铣刀等)的制造误差,对加工精度没有直接的影响;定尺寸刀具 (如钻头 、铰刀 、拉刀及槽铣刀等 )的尺寸误差,直接影响被加工零件的尺寸精度;成形刀具(成形刀、成形铣刀以及齿轮滚刀等)的误差,主要影响被加工面的形状精度。而刀具的磨损会直接影响刀具相对被加工表面的位置,造成被加工零件的尺寸误差,夹具的作用是使工件相对于刀具和机床具有正确的位置,因此夹具的制造误差对工件的加工精度 (特别是位置精度)有很大影响。夹具的制造误差由定位误差、夹紧误差、夹具的安装误差、导引误差、分度误差以及夹具的磨损组成。夹具的磨损会引起工件的定位误差。4 工艺系统受力变形引起的误差工艺系统是-弹性系统 ,在加工时由于切削力、夹紧力和传动力等作用会产生相应变形破坏了刀具和工件间的正确位置,从而产生加工误差。(1)切削过程中受力点位置变化引起的加工误差。切削过程中,工艺系统的刚度随切削力着力点位置的变化而变化,引起系统变形的差异,使被加工表面产生形状误差。(2)切削力大小变化引起的加工误差- 误差复映。工件的毛坯外形虽然具有粗略的零件形状,但它在尺寸、形状以及表面层材料硬度上都有较大的误差。毛坯的这些误差在加工时使切削深度不断发生变化,从而导致切削力的变化,进而引起工艺系统产生相应的变形,使得零件在加工后还保留与毛坯表面类似的形状或尺寸误差。当然工件表面残留的误差比毛坯表面误差要小得多。这种现象称为 误差复映规律”,所引起的加工误差称为 误差复映”。5 工艺系统受热变形引起的误差机械加工中,工艺系统在各种热源的作用下产生-定的热变形。由于工艺系统热源分布的不均匀性及各环节结构 、材料的不同,使工艺系统各部分的变形产生差异,从而破坏了刀具与工件的准确位置及运动关系,产生加工误差。尤其对于精密加工,热变形引起的加工误差占总加工误差的40%~70%。(1)机床热变形对加工精度的影响。机床受热源的影 南曩:科 技 201 3年第6期 学 术 研 讨响,各部分温度将发生变化 ,由于热源分布的不均匀和机床机构的复杂性 ,机床的各部件发生不同程度的热变形,破坏了机床各部件原有的相互位置关系,影响加工精度。不同类型的机床由于热源不同,对加工精度影响也不同。(2)刀具热变形对加工精度的影响。尽管在切Nil工中传入刀具的热量只有3%~5%,但是由于刀具的尺寸和热容量小,故仍有很高的温升,从而引起刀具的热伸长,并造成加工误差。粗加工时,刀具的热变形对加工精度的影响可忽略不计;对于加工要求较高的零件,刀具的热变形对加工精度影响较大,使加工表面产生形状误差。例如用高速钢刀具车削时,刃部的温度高达700oC-8(1()℃,刀具热伸长量可达0.()3nnn~0.05ram。(3)工件热变形对加工精度的影响。工件的热变形主要是由切削热弓l起的,热变形情况与加工方法和是否均匀受热有关。 工件均匀受热。对于-些简单的均匀受热工件,如车、磨轴类件的外圆,待加工后冷却到室温时其长度和直径将有所收缩,由此而产生尺寸误差;加工盘类零件或较短的轴套类零件,由于加工行程较短,可以近似认为沿工件轴向方向的温升相等。对于较长工件 (如长轴 )的加工,开始走刀时,工件温度较低,变形较校随着切削的进行,工件温度逐渐升高,直(接26页)此 ,对中小企业而言,要做的不仅仅是增加员工的收入,改善员工的福利,更重要的是创造条件,让他们有较多的发展机会,能够实现自我,感到满意,从而激发他们的工作动机。那么,中小企业就应把注意放在对员工本身的关注上面,加强对员工的职业生涯管理 、重视工作设计 、重视对员工的培训激励。总之,当前中小企业在激烈的市澈争中,可以利用的资源不多,但若能健全企业的激励机制,充分调动员工积极性,中小企业必能脱颖而出,在竞争十分激烈的市场中立于不败之地。随着世界经济-体化的到来,中小企业处在-个全新的时代,面临着诸多新情况和新问题,管理者要站在时代发展的制高点,瞻望世界发展潮流,把握企业发展方向,通过实施有效的激励机制管理 ,充分挖掘员工的潜力 ,提高员工的使用效率,留住卓越员工,吸引优秀人才,为企业创造-个和谐的发(-107页 )...
12345678910浅析影响数控加工质量的因素
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数控加工作为一种先进的加工方法, 被广泛地用于航空工业、舰船工业以及电子工业等高精度、复杂零件的加工生产。在数控加工中,影响数控加工质量的因素很多,即工艺系统中的各组成部分,包括机床、刀具、夹具的制造误差、安装误差以及刀具使用中的磨损等都直接影响工件的加工精度。也就是说,在加工过程中整个工艺系统会产生各种误差,从而改变刀具和工件在切削运动过程中的相互位置关系而影响零件的加工精度及质量。
一、机床的合理选用环节
数控加工在中国制造业中已经有了较长的使用时间,虽然有严格的数控机床操作规范、良好的机床维护保养,但是其本身的精度损失是不可避免的。为了控制产品的加工质量,我们定期对数控设备进行检测维修,明确每台设备的加工精度,明确每台设备的加工任务。对于大批量成批生产的零件加工工厂,应严格区分粗、精加工的设备使用,因为粗加工时追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度,精加工则相反,要求高的加工精度。而粗加工时对设备的精度损害是最严重的,因此我们将使用年限较长、精度最差的设备定为专用的粗加工设备,新设备和精度好的设备定为精加工设备,做到对现有设备资源的合理搭配、明确分工,将机床对加工质量的影响降到了最低,同时又保护了昂贵的数控设备,延长了设备的寿命。 二、刀柄的合理选用环节
当我们的机床不可改变时,与机床相关的刀柄、刀具对数控加工质量的影响又变得突出了。在任何旋转刀具加工系统中,主轴与夹头(或其组合体)的联结是刀具加工性能实现的基石。
1.刀柄与机床的联结
目前企业常用刀柄与机床的接口主要有BT刀柄和HSK刀柄,刀柄结构如图1所示。BT刀柄与机床主轴的接口锥柄锥度为7∶24,这种方式的刀柄只适合于低速加工,因BT刀柄与主轴只是锥面配合,当转速太高时,由于离心力的作用会使锥面配合间隙增大,从而影响数控加工质量。当机床最高转速达到15000 转/分时,通常需要采用HSK型刀柄,HSK刀杆为过定位结构,提供与机床标准联结,在机床拉力作用下,保证刀杆短锥和端面与机床紧密配合。
2.刀柄与刀具的联结
对刀柄另一个重要的技术要求就是刀柄与刀具的联结方式, 包括加工时的夹持力度、径向跳动精度和平衡质量,刀柄的径向跳动精度要小于0.003mm。为支持机床的线性传动,主轴、刀柄和刀 具的总重量越小,对获得优良切削效果 越有利。根据客户各自的需求,都能够找到一种完美的刀柄系统,因为不同的系统能够提供不同的技术特征和优势。 刀柄对刀杆 、刀具的夹紧方式主要有4种刀柄:侧固式刀柄、弹性夹紧式刀柄、液压刀柄和热胀冷缩刀柄等,结构如图2所示。
侧固式刀柄的特点是简单容易操作、快速方便、安全性极高;弹性夹紧式刀柄的特点是刀具的夹紧或松开是在刀柄材料的弹性形变范围内实现的,不仅可以提供极高的刀柄回转精度,而且对刀具使 用寿命没有限制;液压刀柄特点为采用这一刀具夹紧系统,可使系统径向跳动误差精度和重复定位精度控制在3μm以下。由于刀柄内存在有高压油液压力,当刀具被夹紧时,内藏的油腔结构及高压油的存在大大地增加了结构阻尼,可有效防止刀具和机床主轴的振动;热胀冷缩刀柄的优点是径向跳动误差小,精度很高,可达到3μm以下水平,传动扭矩大,而刀柄的设计相对比较小巧,但其缺陷在于,相比液压刀柄或应力锁紧式刀柄来讲,其防振性能较差。 三、刀具的准确选择和使用环节
硬质合金刀具应用范围在企业越来越广,硬质合金将代替大部分高速钢刀具,包括钻头、立铣刀和丝锥等简朴通用刀具,使这一类刀具的切削速度有很大的提高,硬质合金将在刀具材料中占主导地位,覆盖大部分常规的加工领域。我公司在粗加工中尽可能采用大直径的牛鼻刀,使用R2左右的硬质合金刀片,做到粗加工排屑“多”;半精加工选用高转速高进给R0.8左右的镶片立铣刀,做到半精加工走刀“快”;精加工时尽量选用硬质合金刀杆和高精度球头镜面刀片,这样可在保正加工质量的同 时节省选用整体合金刀具的高昂费用。精加工中所用最小刀具的半径应小于或等于被加工零件上的内轮廓圆角半径,尤其是在拐角加工时,应选用半径小于拐角处圆角半径的刀具,并以圆弧插补的方式进行加工,这样可以避免采用直线插补而出现过切现象,做到精加工质量“好”。因此,刀具的准确选择和使用是影响数控加工质量的重要因素。
四、数控编程环节
程序是数控机床惟一能够识别的语言,它向机床发出一条一条加工指令,控制着机床的每一步骤,程序的好坏直接影响到加工的质量和效率。这就需要在全面了解机床性能、加工的每一环节以及必要的相关知识的基础上, 通过不断的实践,提高编程技能,从而达到提高数控加工质量的要求。
1.数控编程的步骤
程序编制是数控加工中的一项重要工作,理想的加工程序应保证加工出符合产品图样要求的合格工件,同时应能使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥,使数控机床安全、可靠、 高效地工作,加工出高质量的产品。
从得到产品零件图样到获得数控加工程序的编制过程如图3所示。
程序定型阶段由主管领导审核数控编程刀路,合格后填写数控加工程序单,绘制加工简图。到现场了解程序执行情况,并优化、固化数控加工程序。
2.数控编程的关键问题
(1)零件数字化模型:一般情况下依据产品设计图,采用线框建模、特征建模和实体建模等不同方式,建立零件的几何数字化模型。或者是采用无纸化设计制造技术,零件的几何数字化模型直接由设计而来。
(2)加工方案的确定:主要针对产品结构特点、质量要求选择不同的加工方法,如:曲面加工是选择投影加工还是放射加工。不同的加工方法对零件的表面质量影响较大。
(3)加工参数的选择:加工参数的选择主要取决于工件材料、刀具形状和材料、机床性能等因素。加工参数选择的合理性对零件的表面质量也有较大影响。
(4)刀具轨迹的生成:刀具轨迹生成是复杂零件、多轴数控加工中的重要内容,有效的刀具轨迹直接决定了加工的可能性、质量与效率。刀具轨迹的生成首要目标是使所生成的刀具轨迹满足平稳、光滑、负荷变化小、轨迹连续,切入、切出次数少,无干涉及碰撞等要求。同时,刀具轨迹还需满足稳定性好、编程效率高和程序量小等条件。
(5)数控加工仿真:由于零件形状及加工环境的复杂性,要确保所生成的加工程序不存在任何质量问题十分困难,其中最主要的是加工过程中的过切、机床各部件之间的干涉碰撞等问题。特别对于高速加工,这些问题常常是致命的。因此,在加工前对加工程序进行仿真验证是十分必要的。数控加工仿真通过软件模拟加工环境,刀具轨迹与材料切除过程来检验程序,具有成本低、效率高且安全可靠等特点,是提高数控编程质量及加工质量的重要手段。 (6)后置处理:后置处理是数控加工编程中的一项重要内容,其技术内容包括:机床运动学建模与求解、机床坐标运动变换、非线性运动误差校验、机床结构误差补偿及数控代码转换等。因此,采用正确的后置处理对于保证加工质量、效率与机床可靠运行具有重要作用。
五、机床操作者环节
机床操作者是数控加工的执行人,他们对数控加工质量的控制也是很明显的。他们在执行加工任务的过程中对机床、刀柄、刀具、加工工艺和切削参数的实时状态最了解,他们的各项操作对数控加工影响最直接,所以机床操作者的技能和责任心也是提高数控加工质量的重要因素。
我们知道,虽然机床等硬件设备是很关键的,但人才是影响数控加工质量的决定性因素,因为程序设计员和机床操作者的职业道德、技能水平以及岗位责任心决定了各种先进设备能否发挥出多大的效能。所以我们一定要重视人才的培养和引进,为数控加工质量的持续提高打下坚实的基础。
通过对数控加工中影响加工质量因素的分析, 为合理有效地提高数控机床的利用率提供了可行的依据。其应用可有效保证数控机床的加工精度及良好的加工效果。
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超硬材料刀具在高速切削领域独占优势,其实际应用与日俱增。在这类刀具中,PCD(聚晶金刚石)刀具是高速切削铝合金和非金属材料的最佳选择,而金刚石涂层刀具则不仅已经实用化且增长势头很猛;PCBN(聚晶立方氮化硼)刀具适用于以更高速度切削铸铁、淬硬钢等材料,CBN(立方氮化硼)涂层刀具也有望在近期取得重大技术突破。&
为了使高速切削刀具有足够的使用寿命和低的切削力,应根据不同的工件材料选择最佳的刀具几何角度。与普通切削相比,高速切削刀具前角一般要小一些(甚至是负前角),后角要稍大一点,且常采用修圆或刀尖倒角来增大刀前角,以防止刀尖处的热磨损。由于进行高速切削的旋转刀具要在很高的转速下工作,离心力问题非常突出,故要求其刀体结构和刀片夹紧结构应十分可靠,同时需要在动平衡仪上经过严格的动平衡,最好能进一步安装在机床上与主轴组件一起进行动平衡。&
在普通转速下,刀具与主轴间广泛采用的7∶24锥度联结,当高速旋转时,由于实心锥柄不能像主轴孔那样受离心力作用发生&胀大&,两者之间出现间隙会导致刀具在锥孔内摆动,从而引起刀具的轴向定位误差和破坏结构的动平衡。为了克服这种高速下联结性能差的缺点,相继开发出了一些适合高速切削的联结方式,如:HSK工具系统和Capto工具系统。&
下面详细介绍刀具、刀柄及切削用量的选取。&
1 刀具材料&
要实现高速切削,刀具材料是关键。高速切削材料主要有硬质合金、涂层刀具、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具。它们各有优点,适合不同的工件材料和不同的切削速度范围。必须注意的是刀具材料与工件材料之间有一个适配性问题,即一种刀具材料加工某种工件材料时性能良好,但加工另一种工件材料时却不理想,换句话说,不存在一种可适用于所有工件材料高速加工的万能刀具材料。&
高速切削刀具材料必须根据所加工的工件材料和加工性质来选择。一般而言,陶瓷刀具、涂层刀具及CBN刀具适合于钢铁等黑色金属的高速加工;PCD刀具适合于对铝、镁、铜等有色金属的高速加工;陶瓷刀具已应用于加工各种铸铁、钢件、热喷涂喷焊材料、镍基高温合金等;金刚石刀具适合于加工非金属材料、有色金属及其合金。&
由于金刚石的热稳定性差,切削温度达到800℃时,就会失去其硬度。因为金刚石和铁有很强的化学亲和力,在高温下铁原子容易与碳原子相互作用使其转化为石墨结构,刀具极容易损坏,因此金刚石刀具不适合于加工钢铁类材料,在切削有色金属时,PCD刀具的寿命是硬质合金刀具的几十甚至几百倍。&
立方氮化硼刀具既能胜任淬硬钢、轴承钢、高速钢、冷硬铸铁的粗、精车削,又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削。CBN刀具是实现以车代磨的最佳刀具之一。
以下介绍在加工中心上加工壳体常用的刀具。&
(1)铣刀&
在面铣时,由于铣刀和工件之间的关系,尺寸和位置是重要的因素。在选择刀具时,工件的宽度决定铣刀的直径。对于加工小件而言,一般刀具直径比工件大30%是比较理想的,但是机床功率和稳定性在许多情况下起决定作用。面铣常常需要几次走刀才能完成。&
在优化铣削效果时,铣刀的刀片是另一个重要因素。在任何一次铣削时如果同时参加切削的刀片数多于一个是优点,但同时参加切削的刀片数太多就是缺点。在切削时每一个切削刃不可能同时切削,所要求的功率和参加切削的切削刃多少有关。就切屑形成过程,切削刃负载以及加工结果来说,铣刀相对于工件的位置起到了重要作用。在面铣时,用一把比切削宽度大约大30%的铣刀并且将铣刀位置在接近于工件的中心,那么切屑厚度变化不大。在切入切出的切屑厚度比在中心切削时的切削厚度稍稍薄一些。&
为了确保使用足够高的平均切屑厚度/每齿进给量,必须正确地确定适合于该工序的铣刀刀齿数。铣刀的齿距是有效切削刃之间的距离。可根据这个值将铣刀分为3个类型&&密齿铣刀、疏齿铣刀、特密齿铣刀。&
和铣削的切屑厚度有关的还有面铣刀的主偏角。主偏角是刀片主切削刃和工件表面之间的夹角,主要有45度、90度角和圆形刀片。切削力的方向变化随着主偏角的不同将发生很大的变化:主偏角为90度的铣刀主要产生径向力,作用在进给方向,这意味着被加工表面将不承受过多的压力,对于铣削结构较弱的工件是比较可靠。&
主偏角为45度的铣刀其径向切削力和轴向大致是相等的,所以产生的压力比较均衡,对机床功率的要求也比较低,特别适合于铣削产生崩碎切屑的短屑材料工件。&
圆形刀片的铣刀意味着主偏角从0度到90度连续变化,这主要取决于切削深度。这种刀片切削刃强度非常高,由于沿长切削刃方向产生的切屑比较薄,所以适合大的进给量。沿刀片径向切削力的方向在不断改变,而且在加工过程中所产生的压力将取决于切削深度。现代刀片几何槽形的研制使圆形刀片具有平稳的切削效应、对机床功率需求较低、稳定性好等优点。今天,它已不再是一种有效的粗铣刀,在面铣和立铣中都有广泛的应用。&
相对于工件的进给方向和铣刀的旋转方向有两种方式。第一种是顺铣,铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的,在开始切削时铣刀就咬住工件并切下最后的切屑。第二种是逆铣,铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的,铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段,以切削厚度为零开始,到切削结束时切削厚度达到最大。&
在三面刃铣刀、某些立铣或面铣时,切削力有不同方向。面铣时,铣刀正好在工件的外侧,切削力的方向更应特别注意。顺铣时,切削力将工件压向工作台,逆铣时切削力使工件离开工作台。&
由于顺铣的切削效果最好,通常首选顺铣,只有当机床存在螺纹间隙问题或者有顺铣解决不了的问题时,才考虑逆铣。&
在理想状况下,铣刀直径应比工件宽度大,铣刀轴心线应该始终和工件中心线稍微离开一些距离。当刀具正对切削中心放置时,极易产生毛刺。切削刃进入切削和退出切削时径向切削力的方向将不断变化。机床主轴就可能振动并损坏,刀片可能碎裂而加工表面将十分粗糙。铣刀稍微偏离中心,切削力方向将不再波动&&铣刀将会获得一种预载荷。我们可以把中心铣削比做在马路中心开车。&
铣刀刀片每一次进入切削时,切削刃都要承受冲击载荷,载荷大小取决于切屑的横截面、工件材料和切削类型。切入切出时,切削刃和工件之间是否能正确咬合是一个重要方向。&
当铣刀轴心线完全位于工件宽度外侧时,在切入时的冲击力是由刀片最外侧的刀尖承受的,这将意味着最初的冲击载荷由刀具最敏感的部位承受。铣刀最后也是以刀尖离开工件,也就是说刀片从开始切削到离开,切削力一直作用在最外侧的刀尖上,直到冲击力卸荷为止。当铣刀的中心线正好位于工件边缘线上时,当切屑厚度达到最大时刀片脱离切削,在切入切出时冲击载荷达到最大。当铣刀轴心线位于工件宽度之内时,切入时的最初冲击载荷沿切削刃由距离最敏感刀尖较远的部位承受,而且在退刀时刀片比较平稳的退出切削。&
对于每一个刀片来说,当要退出切削时切削刃离开工件的方式是重要的。接近退刀时剩余的材料可能使刀片间隙多少有所减少。当切屑脱离工件时沿刀片前刀面将产生一个瞬时拉伸力并且在工件上常常产生毛刺。这个拉伸力在危险情况下危及切屑刃安全。&
当铣刀轴心线和工件边缘线重合或接近工件的边缘线时,情况将很严重。达到较好铣削的总结:&
①检查机床的功率和刚度,以保证所需要的铣刀直径能够在机床上使用。&
②主轴上刀具的悬伸量尽可能达到最短,减小铣刀轴线与工件位置对冲击载荷的影响。&
③采用适合于该工序的正确的铣刀齿距,以确保在切削时没有太多的刀片同时和工件啮合而引起振动,另一方面,在铣削狭窄工件或铣削型腔时要确保有足够的刀片和工件啮合。&
④确保采用每刀片的进给量,以便在切屑足够厚时能获得正确的切削效果,从而减小刀具磨损。采用正前角槽形的可转位刀片,从而获得平稳的切削效果以及最低的功率。&
⑤选用适合于工件宽度的铣刀直径。&
⑥选用正确的主偏角。&
⑦正确的放置铣刀。&
⑧仅仅在必要时使用切削液。&
⑨遵循刀具保养及维修的规则,并且监控刀具磨损。&
(2)钻头&
钻头是孔加工刀具中应用最广的刀具,尤其是钻削ф30mm以下的孔时,钻头从结构上分为整体式和可转位刀片钻头,由于汽车工业追求高的生产效率,台肩和倒角复合钻的应用也越来越广泛。&
许多工件上都需要钻削一个孔或数个孔,而且如今这些孔大多数都是在数控机床和加工中心上加工。从原理上讲,有许多不同类型的孔,在这些孔之间最普遍的差异是配合间隙。这些孔包括螺纹孔、有极好配合要求的孔、管道孔以及为去除重量而加工出的孔等。这些孔是通孔或者是盲孔,对切削刀具和方法有不同的要求。&
在钻削过程中,为了以有效的方法达到满意的效果,需要考虑4个主要因素。&
①直径和孔深的比值;&
②被加工孔需要的精度和表面粗糙度;&
③工件材料类型、质量和硬度;&
④机床,尤其是加工条件和主轴转速;&
这些因素将影响钻头类型的选择和应用。在所有的加工过程中,工件、机床和工艺系统的稳定性是最重要的。在考虑什么类型的钻头适用于加工工序时,钻削工艺起着某些制约作用。最小的可转位刀片直径为12.7mm。&
(3)镗刀&
镗刀按结构分为整体式、装夹式和可调式,可调式又分为微调式和差动式。在汽车变速器壳体加工中常用的主要是单刃微调式镗刀和双刃粗镗刀。&
粗镗刀利用轴向调节机构,使两刃高度完全一致,取得理想的平衡状态,防止振动。进给螺纹是精镗头的命脉,在一些厂家采用配对生产法,将螺丝与螺母间的齿隙限制在最小,获得最高的可靠性。在镗背面的孔时,往往需要将工件反装,或回转工作台,这样不仅浪费时间,而且很难保证同轴度,日本BIG公司生产的EWN精镗头只需将刀片反装即可进行反镗加工,即保证精度有提高生产效率。对于有高精度要求的孔要求刀杆有高的动平衡效果,在BIG公司生产的高速小孔精镗头移动平衡环,内藏的平衡块既会移动,根据说明书中的相关数据,将平衡环转到相应的位置既可使镗头处于平衡状态。&
(4)攻丝&
在加工中心上有两种攻螺纹方式,高精度自动倒转攻螺纹器,最高转速达6000r/min,不需任何补偿作用的刚性攻。这两种攻螺纹的方式各有优劣,因此依照加工要求而选择,在大量生产中,因追求高效率,自动倒转攻螺纹器将有利于生产,但它机构复杂、附件繁多、维修不易、价格昂贵。目前,随着CNC加工中心使用数量的增加,刚性攻丝将日渐普及。&
使用刚性攻螺纹时,由于加工中心的数控系统控制轴向进给,故丝锥本身不需负担控制任务,刚性攻螺纹时,丝锥的旋转速度与机械主轴轴向进给为100%同步,丝锥可夹持在固定刀柄中,不需任何浮动功能。&
攻丝所用刀柄一般为弹性夹紧式。&
(5)复合刀具&
为了保持高效率,我们必须使&在切削&时间最大化,使没有花在实际切削方式下的相关时间最小化。在刀具方面,如何使在切削时间最短,那就是复合刀具,一把刀具的工作过程为换刀&刀具或工作台的快速移动&切削速度移动&快速退回换刀点,如果将两把刀具复合,则可节省一把刀具的换刀时间、快速移动时间和切削开始前3~5mm的安全距离。主要的复合刀具有钻孔倒角复合刀具、粗镗与倒角复合镗刀。但是刀具是否复合必须经过计算或试验,以加工时间最短为标准。(编辑:青华小黎)
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